[发明专利]一种基于构造样式分析定量表征断裂力学性质的方法

权利要求书

1.一种基于构造样式分析定量表征断裂力学性质的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)构造样式采集：基于三维地震资料、相干数据体和曲率数据体资料，解释断裂的三维立体特征，读取断裂相关的构造样式特征；

2)对构造样式进行预处理：基于不同性质区域应力背景下断裂的差异性特征，选取能反映断裂力学性质的五类构造样式，建立详实的构造样式数据库；所述的能反映断裂力学性质的五类构造样式为：

U1：断裂剖面组合样式，包括：花状构造、似花状构造、多级Y字型构造和单级Y字型构造；

U2：断裂平面展布形态，包括：平直连续构造、雁列式构造和锯齿状构造；

U3：断裂倾角，划分为四个范围：90度～80度、80度～60度、60度～45度和＝45度；

U4：断裂面剖面形态，包括：板式构造、铲式构造和破坪式构造；

U5：两盘地层产状，包括：挤压褶皱构造、倾向异常构造、厚度突变构造、产状正常构造；

3)构造样式计算，通过建立隶属函数和评判矩阵，求取五类构造样式的权重系数和隶属度，初步实现地质特征向定量数据的转化；包括：

(3.1)定义：走滑作用为1，拉张作用为0，通过建立隶属函数求取每一类参数的隶属度值；

断裂剖面组合样式是表示在垂直主干断裂的地震剖面上主枝和次级断裂的组合特征，花状构造、似花状构造、多级Y字型构造、单级Y字型构造的隶属度分别是1、0.7、0.5、0.3；

断裂平面展布形态是表示同一构造层系断裂系统图主干断裂断面的平面形态，平直连续构造、雁列式构造和锯齿状构造的隶属度分别是1、0.6、0.1；

断裂倾角是指垂直于断裂的地震剖面上断裂面与水平面之间的夹角，90度～80度、80度～60度、60度～45度和＝45度的隶属度分别是1、0.8、0.3、0.1；

断裂剖面形态是垂直于主干断裂走向的地震剖面上的断裂轨迹形态，板式构造、铲式构造和坡坪式构造的隶属度分别是1、0.5、0.1；

两盘地层产状是指断裂两盘地层倾向、厚度、变形特征的相对关系，挤压褶皱构造、倾向异常构造、厚度突变构造、产状正常构造的隶属度分别是0.9、0.7、0.5、0.2；

(3.2)设B代表名断裂点力学性质定量数值；设U为B的模糊子集，表示五类构造样式的权重系数；设V为U的模糊子集，代表各单一构造样式因素集合；首先，通过两两比较五类构造样式的重要性建立B到函数f(U)的映射，即建立一级层次结构模型评判矩阵；其次，通过两两对比每一类构造样式内各因素的重要性建立U到函数f(V)的映射，即建立二级层次结构模型评判矩阵；最后，运用yaahp层次分析软件计算分析结构层次模型，并规定五类构造样式的权重向量之和为1，求取单一参数权重系数；其中，

(3.2.1)一级层次结构模型评判矩阵：

式中，ai₀j₀代表两类构造样式重要性的相对比值；

(3.2.2)二级层次模型评判矩阵，其中：

(a)断裂剖面组合样式U1：

V₁＝v₁1、v₁2、v₁3、v₁4＝花状构造、似花状构造、多级Y字型构造、单级Y字型构造

式中，V₁i₁j₁代表断裂剖面组合样式中两种因素重要性的相对比值；

(b)断裂平面展布形态U2：

V₂＝v₂1、v₂2、v₂3＝平直连续构造、雁列式构造和锯齿状构造

式中，V₂i₂j₂代表断裂平面展布形态中两种因素重要性的相对比值；

(c)断裂倾角U3：

V₃＝v₃1、v₃2、v₃3、v₃4＝90度～80度、80度～60度、60度～45度和＝45度

式中，V₃i₃j₃代表断裂倾角中两种因素重要性的相对比值；

(d)断裂剖面形态U4：

V₄＝v₄1、v₄2、v₄3＝板式构造、铲式构造、坡坪式构造

式中，V₄i₄j₄代表断裂剖面形态中两种因素重要性的相对比值；

(e)两盘地层产状U5：

V₅＝v₅1、v₅2、v₅3、v₅4＝挤压褶皱构造、倾向异常构造、厚度突变构造、产状正常构造

式中，V₅i₅j₅代表两盘地层产状中两种因素重要性的相对比值；

最终求取并建立五类构造样式的权重系数标准：U1：断裂剖面组合样式的权重系数为0.4152，U2：断裂平面展布形态的权重系数为0.2251，U3：断裂倾角的权重系数为0.1578，U4：断裂面剖面形态的权重系数为0.1163，U5：两盘地层产状的权重系数为0.0856；

4)基于步骤3)中求取的五类构造样式权重系数和单构造样式隶属度，建立定量评价数学模型，求取每个断点的力学性质数值；

5)基于求取的每个断点的力学性质数值，运用Petrel软件绘制各主干断裂力学性质数值平面展布图，完成陆相断陷盆地断裂力学性质定量评价标准的划分。